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Spring 核心概念原创

260523

Spring 核心概念

引言

本文主要介绍 Spring 源码中使用到的一些核心类

1. BeanDefinition

BeanDefinition表示Bean定义,BeanDefinition 中存在很多属性用来描述一个Bean的特点。比如:

  • class,表示Bean类型
  • scope,表示Bean作用域,单例或原型等
  • lazylnit:表示Bean是否是懒加载
  • initMethodName:表示Bean初始化时要执行的方法
  • destroyMethodName:表示Bean销毁时要执行的方法
  • 还有很多。。。

在Spring中,我们经常会通过以下几种方式来定义Bean:

  1. bean 标签
  2. @Bean
  3. @Component(@Service,@Controller)

这些,我们可以称之申明式定义Bean。
我们还可以编程式定义Bean,那就是直接通过BeanDefinition,比如:

image-20220709152420959

2. BeanDefinitionReader

接下来,我们来介绍几种在Spring源码中所提供的BeanDefinition读取器(BeanDefinitionReader),这些BeanDefinitionReader在我们使用Spring时用得少,但在Spring源码中用得多,相当于Spring源码的基础设施。

AnnotatedBeanDefinitionReader

BeanDefinition 读取器,可以直接把某个类转换为BeanDefinition,并且会解析该类上的注解,比如:

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注意:它能解析的注解是:@Conditional,@Scope、@Lazy、@Primary、@DependsOn、@Role、@Description

XmlBeanDefinitionReader

可以解析 标签,将 xml 文件中定义的 bean 解析为 BeanDefinition

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ClassPathBeanDefinitionScanner

ClassPathBeanDefinitionScanner是扫描器,但是它的作用和BeanDefinitionReader类似,它可以进行扫描,扫描某个包路径,对扫描到的类进行解析,比如,扫描到的类上如果存在@Component注解,那么就会把这个类解析为一个BeanDefinition,比如:

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3. BeanFactory

BeanFactory表示Bean工厂,所以很明显,BeanFactory会负责创建Bean,并且提供获取Bean的APl。\

而 ApplicationContext 是 BeanFactory 的一种,在 Spring 中的定义如下

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首先,在Java中,接口是可以多继承的,我们发现ApplicationContext继承了ListableBeanFactory和HierarchicalBeanFactory,而ListableBeanFactory和HierarchicalBeanFactory都继承至BeanFactory,所以我们可以认为ApplicationContext继承了BeanFactory,相当于苹果继承水果,宝马继承汽车一样,ApplicationContext也是BeanFactory的一种,拥有BeanFactory支持的所有功能,不过ApplicationContext比BeanFactory更加强大,ApplicationContext还基础了其他接口,也就表示ApplicationContext还拥有其他功能,比如MessageSource表示国际化,ApplicationEventPublisher表示事件发布,EnvironmentCapable表示获取环境变量,等等,关于ApplicationContext后面再详细讨论。

在Spring的源码实现中,当我们new一个ApplicationContext时,其底层会new一个BeanFactory出来,当使用ApplicationContext的某些方法时,比如getBean0,底层调用的是BeanFactory的getBean()方法。

在Spring源码中,BeanFactory接口存在一个非常重要的实现类是:DefaultListableBeanFactory,也是非常核心的。

DefaultListableBeanFactory是非常强大的,支持很多功能,可以通过查看 DefaultListableBeanFactory的类继承实现结构来看

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4. ApplicationContext

上面有分析到,ApplicationContext是个接口,实际上也是一个BeanFactory,不过比BeanFactory更加强大,比如:
1.HierarchicalBeanFactory:拥有获取父BeanFactory的功能
2.ListableBeanFactory:拥有获取beanNames的功能3.ResourcePatternResolver:资源加载器,可以一次性获取多个资源(文件资源等等)
4.EnvironmentCapable:可以获取运行时环境(没有设置运行时环境功能)
5.ApplicationEventPublisher:拥有广播事件的功能(没有添加事件监听器的功能)
6.MessageSource:拥有国际化功能

ApplicationContext 有两个比较重要的实现类:

1.AnnotationConfig ApplicationContext
2.ClassPathXmlApplicationContext

4.1 AnnotationConfig ApplicationContext

  1. ConfigurableApplicationContext:继承了ApplicationContext接口,增加了,添加事件监听器、添加BeanFactoryPostProcessor、设置Environment,获取ConfigurableListableBeanFactory等功能
  2. AbstractApplicationContext:实现了ConfigurableApplicationContext接口
  3. GenericApplicationContext:继承了AbstractApplicationContext,实现了BeanDefinitionRegistry接口,拥有了所有ApplicationContext的功能,并且可以注册BeanDefinition,注意这个类中有一个属性(DefaultListableBeanFactory beanFactory)
  4. AnnotationConfigRegistry:可以单独注册某个为类为BeanDefinition(可以处理该类上的
    @Configuration注解,已经可以处理@Bean注解),同时可以扫描
  5. AnnotationConfig ApplicationContext:继承了GenericApplicationContext,实现了AnnotationConfigRegistry接口,拥有了以上所有的功能

4.2 ClassPathXmlApplicationContext

它也是继承了AbstractApplicationContext,但是相对于AnnotationConfigApplicationContext而言,功能没有AnnotationConfig ApplicationContext强大,比如不能注册BeanDefinition

5. BeanPostProcessor

BeanPostProcess表示Bena的后置处理器,我们可以定义一个或多个BeanPostProcessor,比如通过一下代码定义一个BeanPostProcessor:

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一个BeanPostProcessor可以在任意一个Bean的初始化之前以及初始化之后去额外的做一些用户自定义的逻辑,当然,我们可以通过判断beanName来进行针对性处理(针对某个Bean,或某部分Bean)。
我们可以通过定义BeanPostProcessor来干涉Spring创建Bean的过程。

6. BeanFactoryPostProcessor

BeanFactoryPostProcessor表示Bean工厂的后置处理器,其实和BeanPostProcessor类似,BeanPostProcessor是干涉Bean的创建过程,BeanFactoryPostProcessor是干涉BeanFactory的创建过程。

7. FactoryBean

上面提到,我们可以通过BeanPostPorcessor来干涉Spring创建Bean的过程,但是如果我们想一个Bean完完全全由我们来创造,也是可以的,比如通过FactoryBean:

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通过上面这段代码,我们自己创造了一个UserService对象,并且它将成为Bean。但是通过这种方式创造出来的UserService的Bean,只会经过初始化后,其他Spring的生命周期步骤是不会经过的,比如依赖注入。
有同学可能会想到,通过@Bean也可以自己生成一个对象作为Bean,那么和FactoryBean的区别是什么呢?其实在很多场景下他俩是可以替换的,但是站在原理层面来说的,区别很明显,@Bean定义的Bean是会经过完整的Bean生命周期的。

8.ExcludeFilter和IncludeFilter

这两个Filter是Spring扫描过程中用来过滤的。ExcludeFilter表示排除过滤器,IncludeFilter表示包含过滤器。
比如以下配置,表示扫描com.zhouyu这个包下面的所有类,但是排除UserService类,也就是就算它上面有@Component注解也不会成为Bean。

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再比如以下配置,就算UserService类上没有@Component注解,它也会被扫描成为一个Bean。

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FilterType分为:
1.ANNOTATION:表示是否包含某个注解
2.ASSIGNABLE TYPE:表示是否是某个类
3.ASPECTJ:表示否是符合某个Aspectj表达式
4.REGEX:表示是否符合某个正则表达式
5.CUSTOM:自定义

在Spring的扫描逻辑中,默认会添加一个Annotation TypeFilter给includeFilters,表示默认情况下Spring扫描过程中会认为类上有@Component注解的就是Bean。

9. MetadataReader、ClassMetadata、Annotation Metadata

在Spring中需要去解析类的信息,比如类名、类中的方法、类上的注解,这些都可以称之为类的元数据,所以Spring中对类的元数据做了抽象,并提供了一些工具类。
MetadataReader表示类的元数据读取器,默认实现类为SimpleMetadataReader

需要注意的是,SimpleMetadataReader去解析类时,使用的ASM技术。
为什么要使用ASM技术,Spring启动的时候需要去扫描,如果指定的包路径比较宽泛,那么扫描的类是非常多的,那如果在Spring启动时就把这些类全部加载进JVM了,这样不太好,所以使用了ASM技术。

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说故事的五公子
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